电工基础 第2版 教学课件 作者 王兆奇 第一章　电路的基本概念和基本定律.ppt

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1、电工基础第2版主编第一章　电路的基本概念和基本定律第一节　电路与电路模型第二节　电路的基本物理量第三节　欧姆定律第四节　基尔霍夫定律第五节　电　功　率第六节　电压源与电流源第一节　电路与电路模型一、电路的组成电路是电流的通路，它是由一些电气设备和元器件为完成特定功能按一定方式联接而成的。图　1-1第一节　电路与电路模型图　1-2二、电路模型第一节　电路与电路模型实际电路都是由一些像电池、电阻器、电容器等实际元器件组成的。图　1-3第一节　电路与电路模型三、电路、网络和系统今后所分析的都是由理想元件组成的电路模型，简称

2、电路。第二节　电路的基本物理量一、电流电荷的定向移动形成了电流。图　1-4表1-1　常用的SI词冠第二节　电路的基本物理量图　1-5例1-1　图1-6a中的方框表示任意元件。第二节　电路的基本物理量已知通过该元件的电流为0.5A，电流的实际流向是由a到b。如分别采用图b、c两种不同参考方向时，试求电流I1和I2。解　图b中，I1的参考方向与电流的实际方向相同，所以为正，即图　1-6二、电压与电动势电路中用到的另一个基本物理量是电压，也就是电位差，用U表示。第二节　电路的基本物理量图　1-7例1-2　图1-8a所示元件

3、的端电压为5V，已知正电荷由b移到a时获得能量，试标出电压的实际极性。在图b、c所选参考方向下，U1、U2的值各是多少?第二节　电路的基本物理量图　1-8解　正电荷由b移到a获得能量，说明b点为低电位端，是负极；a点为高电位端，是正极。图　1-9第二节　电路的基本物理量图　1-10第二节　电路的基本物理量图　1-11第三节　欧姆定律一、电阻元件电阻元件是一种最常见的电路元件，如碳膜电阻、线绕电阻、钨丝灯泡等都可看作是电阻元件。图　1-12二、欧姆定律电阻元件两端的电压与通过它的电流成正比，这一结论就是欧姆定律。第三节

4、　欧姆定律图　1-13例1-3　计算图1-13所示电路的Uao、Ubo和Uco，已知I1=2A、I2=-3A、I3=-1A；R1=5Ω，R2=3Ω，R3=2Ω。第三节　欧姆定律解R1、R2的电压与电流是关联参考方向，故用式(1-4)计算电压。图　1-14三、开路和短路第三节　欧姆定律一般地说，在电阻元件两端加一电压，其中便有电流通过；反之，给电阻通以电流，它两端会产生电压。例1-4　图1-15a中，电阻R=5Ω；图1-15b是一个二端元件，其伏安特性如图1-15c所示。图a、b中两个元件是否等效?解　虽然不知道图b中

5、是何元件，但由图c的伏安特性可得图　1-15第三节　欧姆定律图　1-16第三节　欧姆定律图　1-17第三节　欧姆定律图　1-18第三节　欧姆定律图　1-19第四节　基尔霍夫定律1)支路：电路中的每一分支叫做支路，一条支路只流过一个电流，称为支路电流。2)节点：电路中三条或三条以上的支路相联接的点叫做节点。图　1-20第四节　基尔霍夫定律3)回路与网孔：电路中的任一闭合路径称为回路。一、基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律(Kirchhoff′sCurrentLaw)简称KCL，它是用来确定联接到同一节点上的各支路电流间关

6、系的。例1-5　图1-21画出了某电路中一个节点M。已知I1=2A,I2=-3A,I3=-2A,求电流I4。解　规定流出节点的电流为正，根据KCL得图　1-21第四节　基尔霍夫定律例1-6　图1-23中两部分电路A与B之间只用一条导线相联接，试求流过该导线的电流。解　作一个闭合面S包围电路B，则根据KCL可知I=0。可见，电流只能在闭合的电路内流动。图　1-22第四节　基尔霍夫定律图　1-23二、基尔霍夫电压定律第四节　基尔霍夫定律基尔霍夫电压定律(Kirchhoff′sVoltageLaw)简称为KVL，它是用来确

7、定回路中各个电压之间关系的。图　1-24第四节　基尔霍夫定律例1-7　某电路中的一个闭合回路ABCDA如图1-26所示，方框代表任意元件。已知UAB=5V，UBC=-4V，UAD=-3V，试求UDC和UAC。图　1-25第四节　基尔霍夫定律图　1-26解　根据KVL可以列出第四节　基尔霍夫定律三、两类约束上一节讨论了电阻元件，它是电路中常用元件之一，其电压与电流之间的制约关系由欧姆定律来描述。图　1-27第四节　基尔霍夫定律例1-8　图1-27所示电路中，V为晶体管，它是一个三端元件。已知U1=12V，U2=7.5V

8、，UBA=4V；IDC=1.8mA，Ib=-0.2mA；R2=20kΩ，R3=2.5kΩ，1.8kΩ，求UFA、Ie、R1、Ueb和I1。解UDC=R3IDC=(2.5×1.8)V=4.5V图　1-28第四节　基尔霍夫定律图　1-29第四节　基尔霍夫定律图　1-30第四节　基尔霍夫定律图　1-31第五节　电　功　率一、电功率和电能计算电路时常常